四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化

大地构造与成矿学

Geotecton ica etM eta ll o genia

收稿日期:2007-01-10;改回日期:2007-03-01

基金项目:湖北省油气勘探开发理论与技术重点实验室开放基金(课题号YQ2006KF10)资助.

第一作者简介:沈传波(1979-),男,博士,讲师.主要从事盆山构造与油气成藏作用的研究.Em ai:l cugshen @126.co m

四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化

沈传波1

,梅廉夫1,2

,徐振平3

,汤济广

1

(1.中国地质大学资源学院石油系,湖北武汉430074;2.油气勘探开发理论与技术湖北省重点实验室,湖北武汉430074;3.中石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,库尔勒841000)

摘 要:盆山体系研究是当前动力学探索的热门。四川盆地周缘为造山带所围绕,盆地与造山带存在着耦合关系。系统地分析四川盆地和周缘造山带组成的盆山体系的结构和演化特征对深入认识四川盆地的构造和油气分布规律具有重要的意义。通过构造剖面的解释、沉积充填特征和陆源碎屑物源的分析以及同位素年代学的分析,研究了四川盆地盆山体系的结构、构造变形特征和演化历史。四川盆地与周缘造山带均以冲断褶皱带相耦合,构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性的特点。提出了/复合盆山体系和亚盆山体系0的概念,并认为四川盆地及周缘造山带组成了一个复合盆山体系,并由多个次一级的亚盆山体系所组成,各亚盆山体系是互相影响、互相叠加、互相干扰联合的。这在一定程度上丰富了盆山体系的认识。关键词:盆山体系;构造演化;四川盆地;造山带;沉积

中图分类号:P 542 文献标识码:A 文章编号:100121552(2007)0320288212

沉积盆地和造山带作为岩石圈表面最基本的两个构造单元(何登发和赵文智,1999),在空间上相互依存,在物质上相互转换,并统一于地球深部动力学机制,有机地组成了一个相互联系且不可分割的整体)))盆山体系或称盆山系统(翟光明等,2002;刘树根等,2003)。盆山体系的研究是石油和天然气等能源、大地构造理论与模式以及其它地质理论发展的关键(张国伟等,2002),也是当前动力学探索的热门和今后若干年甚至长期研究的前沿科学思想的生长点(李德威,2005)。造山与成盆过程之间物质与能量的相互关联、相互制约作用,即为盆山耦合作用(basin 2mounta i n coupli n g)。盆山体系或耦合作用研究的目的就是在地球系统科学思维的指导下,充分认识时间序列过程与空间状态格局的盆地和造山带相互作用的动态关系以及变化过程中的统一机理,从而建立起格局-过程-机制的时空动态分析的系统思路。

盆山体系或盆山耦合作用是中国地质工作者着眼于中国地质构造的实际和油气勘探的需要而提出的新概念(吴根耀和马力,2004),国际上并无此提法,而是关注/岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合0(Quinlan et a l .,1983;Cloeti n gh et a l .,1997,2003)。逆冲推覆构造处于造山带和盆地之间的结合部位,由于其特殊的构造部位及其丰富的油气资源,它始终是研究盆山体系或耦合作用的首选区域。逆冲推覆构造研究自70年代以来发展到目前,已从二维几何学分析发展为三维空间组合分析、提出了断层相关褶皱的概念及相应的几何学模式、发展了平衡剖面的技术、系统地开展了冲断褶皱带发育的大地构造背景与成因机制的研究、并朝着研究地表过程与褶皱冲断带演化的动态相互作用方面发展(Suppe ,1983;Suppe and M edwede f ,f 1984;Suppe et a l .,1992;M itra ,1986,1990;朱志澄,1995;Brent et a l .,2003;Sha w et a l .,2003;M c C lay ,2004;

H atcher,2004;刘树根等,2006)。但对于陆内多个边界推覆叠合并共同作用到盆地及其盆内构造多期次叠加与复合、盆山多方向耦合过程等尚待深入研究。四川盆地位于扬子地块西北缘,是一个发育于中生代和具备多方位逆冲推覆构造背景条件下的挤压性构造盆地(翟光明等,2002)。周缘造山带围绕盆地边缘分布是现今四川盆地地貌上的一个显著特点,北为米苍山、东北为大巴山、西北为龙门山、东南部为江南-雪峰山褶皱带、南为大娄山等。受周缘山系向盆地逆冲推覆作用的影响,盆内卷入了多期次、多边界的构造变形,东西、北东和北西方向构造叠加与复合,盆地不断迁移与改造,这些无疑为开展盆山多方向耦合作用及多边界、多期次构造叠加与复合关系的研究提供了不可多得的理想试验场所。由于其所处构造的特殊部位,特别是普光大气田的发现(马永生等,2005),目前也是油气勘探和研究的焦点地区,对油气勘探也具有重要的现实意义。因此,将四川盆地和周边造山带作为一个有机联系的时空演化的统一体,系统地分析它们组成的盆山体系的结构和演化不仅对陆内造山带多方向、多边界盆山耦合作用的复杂性认识和相关新理论的提出具有重要的科学意义,同时也有利于进一步拓展四川盆地及其周缘地区油气勘探领域。

1四川盆地盆山体系的结构构造

1.1盆山体系的结构

平面上,四川盆地盆山体系结构主要由四川盆地及其周缘的龙门山、米苍山、大巴山、江南-雪峰山和康滇褶皱带组成(图1)。研究表明,周缘这些造山带的形成演化与印支运动以来扬子地块内部发生的陆内俯冲作用有关(蔡立国和刘和甫,1997)。其中,影响四川盆地形成演化及其构造变形的主要是龙门山、米苍山、大巴山和江南-雪峰山冲断褶皱带(图1)。这些造山带推覆体的侧向挤压和冲断的构造加载及巨厚沉积物重力负荷的联合作用从多个方向控制了四川盆地内的沉积和构造变形,导致了盆内多个方向构造的形成及其它们的叠加与复合。这些多个方向的造山带与其前缘盆地均以冲断褶皱带相结合,可以各自组成一个的盆山体系。川西-龙门山盆山体系在盆山结构上由龙门山造山带、川西前陆盆地和龙泉山前缘隆起等三个构造单元构成(图1AB),总体上呈北东-南西向展布,北东与东西向展布的米仓山相交,南西被鲜水河断裂相截(刘树根,1993)。川北-米苍山盆山体系在结构上由米苍山造山带及其前缘伴生的川北前陆盆地(吴世祥等,2006)构成,米苍山为东西向弧形构造带,东连大巴山前缘构造带,西接龙门山北段前缘构造带,构造样式主要表现为隆起构造,逆冲作用不强(图1CD)。川东北-大巴山盆山体系在结构上由大巴山造山带、川东北前陆盆地和川中隆起构成(图1EF),大巴山主要表现为逆冲推覆构造,并且北部为厚皮叠瓦冲断构造,向南则逐渐转换为薄皮平缓褶皱构造(李智武等,2006)。川东-雪峰山盆山体系在结构上由雪峰山构造带、川东前陆盆地(翟光明等,2002)和川中隆起构成,雪峰山构造带的主体发育于雪峰山以西,以广阔长距离分布的隔槽-隔档式褶皱、推滑构造、断层相关褶皱为主要特征,时空上自东向西向外穿时扩展变形(图1HG)。

1.2盆山体系的构造变形特征

中新生代以来,盆缘冲断褶皱带递进冲断、推覆,盆地沉积迁移并被压缩,构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性,发育卷入基底及卷入盖层变形的多种构造样式。从剖面图(图1)可知,从造山带向盆地方向,构造变形具有显著的分带性,按不同褶皱型式和变形强度可划分为不同的构造带:¹基底冲断推覆带,以基底岩系卷入冲断推覆为特点,具多次叠加变形的特征;º叠瓦冲断带,发育一系列由边缘向盆地方向逆冲的冲断层,构成叠瓦扇,以宽背斜、窄向斜组成的隔槽式褶皱为特征,发育叠瓦冲断层系、双重构造、断展褶皱、断弯褶皱等;»前缘滑脱褶皱带,以地表所见的一系列由中、新生界组成的背、向斜为特征,一般表现为背斜相对高、窄,向斜宽、缓,构成隔挡式褶皱带;¼盆内形变消减带,冲断活动减弱,变为顺层滑动及盲冲为特点,地层褶皱平缓,幅度小。纵向上,由于3个区域性滑脱层(三叠系嘉陵江组至雷口坡组的膏盐层、奥陶系顶部至志留系下统的泥页岩和砂质泥岩层、中下寒武统中的泥质岩和膏盐层)的存在,基底冲断推覆带主要与下形变层的构造变形相对应;叠瓦冲断带主要与中形变层的构造变形相对应;前缘滑脱褶皱带和盆内形变消减带则既发育中形变层的变形构造,也发育上形变层的变形构造(图1)。

此外,由于盆缘不同构造山系逆冲推覆作用的时序差异,在它们构造作用相会或相交的区域,可能形成构造叠加带或者构造过渡带。构造叠加带主要指在同一地区后一时期构造作用所形成的构造叠加在先前的构造作用形成的构造上,形成不同时期构

290第31卷

图1四川盆地盆山体系结构构造平面和剖面图

1-断裂;2-褶皱;3-剖面位置;4-地名;Ñ-基底冲断推覆带;Ò-叠瓦冲断带;Ó-前缘滑脱褶皱带;Ô-盆内形变消减带;AB-龙门山冲断褶皱带剖面(据刘和甫和梁慧社,1994);CD-大巴山冲断褶皱带剖面;EF-雪峰山冲断褶皱带剖面;GH-中上扬子对冲过渡带剖面

F ig.1P l an e sketch a nd prof iles s how i ng the ar ch itectur e a nd str uctu r e of the

ba si n2m oun ta i n syste m a round S ichuan B asin第3期沈传波等:四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化291

造叠加在一起的格局,后期构造对前期构造的叠加可称为构造改造作用。构造过渡带指源自不同构造作用系统(构造域)产生的不同构造体系、在相同的构造期相会(或相交)的过渡区域。该区域具有构造相互过渡的特征,包括构造性质、格架和强度等的过渡。川东北地区现有的构造变形解析(乐光禹, 1998;沈传波,2006)表明,由于大巴山和雪峰山逆冲推覆作用的相(斜)向挤压,并由于边界条件、应力的变化,导致大巴山形成向南西突出的弧形逆冲推覆构造,而南侧雪峰山褶皱系则形成向北西突出的弧形逆冲构造,两者互相叠加、干扰联合作用在其前缘形成了中上扬子对冲过渡带(图1IJ),具有向东转折收敛、向西撒开的/收敛双弧0或/八字形双弧0特征。NE向的雪峰山逆冲推覆作用继续向西扩展,而此时大巴山逆冲推覆作用相对停滞,后来由于大巴山逆冲推覆作用的活动加强,N W向的构造得以继续扩展,导致川东北盆内北西向构造叠加于北东或北北东向构造之上,形成了川东北构造叠加带。米苍山夹持在龙门山和大巴山两大构造带之间,西段受龙门山构造扩展的影响,产生北东向褶皱的叠加,东段受大巴山构造扩展的影响,使大巴山南北向褶皱横跨叠加在米苍山东西向隆褶之上。米苍山和雪峰山两者前缘构造的交汇则是通江向斜,总体上是一个宽缓的短轴向斜,北缘为通南巴背斜,南缘为川东华蓥山构造,由向斜过渡,反映了两个前缘构造带过渡区的应力场特征,形成了米仓山川东对冲过渡带。由此可见,四川盆地构造的变形与发展无不受周缘造山带逆冲推覆系的控制改造,具体表现为盆内构造的形成、叠加与改造和其周缘的龙门山、米仓山、大巴山及雪峰山冲断带熙熙相关。这显示出盆地与造山带之间具有多期多样复杂的构造转换过程和叠加复合改造关系。

2四川盆地盆山体系的演化

2.1沉积学证据

盆地沉积充填特征和陆源碎屑物是在区域构造背景控制下的物源区与沉积盆地有机结合配置的产物,也是揭示这种关系及其构造背景的重要标志,是分析盆山体系演化的一种有效的途径和方法(李忠等,2003)。对四川盆地不同层系砂岩碎屑成分进行D ickinson et a l.(1979,1983)三角图解判别分析(图2),可知:¹须家河组和下侏罗统白田坝组碎屑物源主要来自再旋回造山带,表明其碎屑物主要来自周边的造山带,与多旋回褶皱冲断带的挤压构造运动有关(汪泽成等,2002);º中侏罗世地层碎屑物源具有混合的特征,并且由早期千佛岩期较少混源的特征变化到晚期上沙溪庙期的以混源特征为主,揭示了周缘多个造山带对其物源的控制,也反映了构造活动的强烈程度。砂岩碎屑成分特征与盆地沉积充填特征(图3)具有较好的吻合性。

晚三叠世须家河期,盆地沉积中心主要分布在川西,斜层理及倾角统计的古水流向由N W指向SSE,碎屑物源主要来自龙门山造山带,盆地主要受龙门山逆冲推覆作用的控制,形成川西前陆盆地(刘树根,1993;刘和甫和梁慧社,1994)。早侏罗世白田坝期沉积中心由川西龙门山山前转移至川东重庆及川北米苍山-大巴山山前,主体呈近东西向展布,古流向主要为S和S W方向(许效松等,1997),以向S为主,表明碎屑物源主要来自北部的米苍山,盆地主要受米苍山逆冲推覆作用的控制,同时大巴山也开始活动并提供部分物源。中侏罗世千佛岩期,大体上继承了白田坝时期的沉积格局,盆地依然主要受米苍山逆冲推覆作用的控制。沙溪庙组沉积期,沉积中心主要分布在盆地北部的万源-开县一带,其次为重庆-忠县一带,表明雪峰山推覆山系开始提供物源,斜层理及倾角统计的古水流向为以NE 至S W向为主,次为N WW至SSE、SE至N W,表明大巴山造山带是其主要物源供应区,西部的龙门山造山带和东部的雪峰山造山带也是其物源区。晚侏罗世川西、川北、川东和川南均形成了沉积中心,显示了盆缘的逆冲推覆作用对沉积均有控制作用。早白垩世,沉积中心又迁移至苍溪-南江-万源一带,并沉积有莲花口组砾岩及剑门关组砾岩,此时盆内沉积主要受米苍山、大巴山和龙门山造山带的控制,雪峰山推覆山系以隆升剥蚀作用为主。晚白垩世,沉积中心迁移到四川盆地西南部,并且主要为风成沙丘及河流相沉积(汪泽成等,2002),其它地区则以隆升剥蚀为主,盆地萎缩。

2.2年代学证据

通过K2A r、ES R、Rb2Sr和裂变径迹等年代学的分析(沈传波,2006),结合刘树根等(2001)关于川西-龙门山盆山体系的研究成果,建立四川盆地及其周缘各造山带活动的时序如下(表1):(1)大巴山构造活动可划分为5期:230~200Ma(T32J1)初始逆冲推覆活动、190~170M a(J12J2)强烈逆冲推覆活动、160~90Ma(J32K1)强烈冲断作用、40~30Ma(始新世-渐新世)冲断隆升作用、20~15Ma(中新世)

292第31卷

图2四川盆地上三叠统-下、中侏罗统砂岩碎屑成分三角投影图

Q-总石英含量;Qm-单晶石英;F-总长石;L-岩屑含量;Lt-所有岩屑;CI-克拉通内部;TC-过渡;B U-隆升基底;UA-未切割弧;DA -切割弧;TA-过渡弧;RO-再旋回造山带;QR-石英再旋回造山带;TR-过渡再旋回造山带;LR-岩屑再旋回造山带;MR-混合造山带

F ig.2P rojection of co m positi on da ta for the cla st i cs in L a te Tr i a ssic2Ju ra ssic sand stones in S i chuan B a si n第3期沈传波等:四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化293

图3四川盆地上三叠统-白垩系沉积厚度等值线图(据郭正吾等,1996;刘树根等,2006综合修改)

F ig.3C on tour s sho w ing the th ickness of sed i m en ts in L a te T r i a ssic2C r e taceou s i n S ichuan Ba si n

表1 四川盆地周缘造山带活动时序及盆山演化表

T ab le 1 Ages of or ogen ic belts a nd evolutiona ry char a cter istics of the basin 2m oun ta in

syste m i n Sichuan B a sin and its a dja cen t ar ea

s

快速隆升剥蚀作用。(2)雪峰山构造活动可划分为4期:202~180Ma (J 1)初始活动、158~90M a(J 3-K 1)强烈冲断作用、72~60Ma (K 2)冲断和隆升作用、晚白垩世末以后强烈的剥蚀。(3)龙门山构造活动可划分为6期:230~210Ma (T 3)强烈冲断活动、130~120Ma(K 1)较强的岩浆变质和冲断作用、60Ma(古新世)冲断和隆升作用、40~30M a(始新世-渐新世)冲断和隆升作用、25~20M a(渐新世末-中新世)快速隆升作用、10M a(中新世)快速隆升作用。(4)米苍山构造活动可划分为两期:1Ma (J 1)强烈冲断活动、66Ma 以后的隆升剥蚀作用。据此结合前文盆地的沉积特征可知,四川盆地周缘各造山带的逆冲推覆构造活动与盆内的沉积特征及其碎屑

成分变化具有较好的吻合性,盆地周缘各造山带多期次逆冲推覆、递进挤压作用控制了盆地的沉积迁移,也控制了盆地的形成、改造和局部构造的发育,这充分体现了造山与成盆之间复杂的转换过程和耦合关系。因此,四川盆地盆地和周缘各造山带在空间上相互依存,在物质上相互转换,有机地组成了一个相互联系且不可分割的整体。2.3 盆山体系演化

根据前文的分析,中生代以来四川盆地及周缘造山带组成的盆山体系的演化总结如下:

(1)三叠世末(230~200Ma),西缘由于松潘-甘孜造山带的隆升并不断向龙门山推进,龙门山崛起成为盆地的边界,并向盆地提供物源,充填了须家

河组磨拉石沉积,形成了川西前陆盆地。北缘秦岭微板块在扬子和华北两大板块相向俯冲的夹击作用下,发生广泛强烈的造山性质的构造变动,并最终形成板块俯冲的碰撞造山带,大巴山也开始活动但局限于北大巴山地区,对盆地影响较小。东南缘江南-雪峰山构造活动相对平静。因此,这一时期四川盆地主要受控于龙门山造山带的逆冲推覆活动,与龙门山冲断褶皱带具有良好的耦合关系,属于龙门山亚阶段的陆内造山前陆盆地(表1),川西-龙门山盆山体系形成。众多的研究成果(刘树根等,1993,2001,2003;刘和甫和梁慧社,1994;李勇和曾允孚,1995;李勇,1998;姚根顺等,2006)已证实龙门山冲断带和川西前陆盆地具有良好的盆山耦合关系,主要表现在:龙门山造山带是川西前陆盆地沉积物的来源区;龙门山造山带向东前展式推进导致了川西盆地挠曲沉降;川西前陆盆地的沉积特征记录了龙门山冲断推覆作用的过程;龙门山的隆升与川西前陆盆地的沉降演化史同步,呈镜像关系。受控

于秦-祁-昆造山带强烈的向南挤压所导致的松潘甘孜盆地的褶皱回返,川西-龙门山盆山体系是由从东向西的深部多级俯冲潜滑而引起的浅部由西向东的多层次推覆而形成的,存在物质流和能量流的转换和迁移,构成了造山带与沉积盆地和深部与浅部两个相互耦合的循环系统(刘树根等,2003)。

(2)早中侏罗世(190~170Ma),西缘龙门山造山活动趋于平静。北缘由于扬子地块持续向北的挤

(3)晚侏罗世,盆地沉积物源受周缘多个造山带的控制。年代学数据也揭示此时大巴山和雪峰山发生强烈的逆冲推覆构造活动,至早白垩世龙门山逆冲推覆活动又开始加剧(表1)。盆地西部、东北部和东南部均形成山前坳陷(图3),盆地沉积总体受大巴山、雪峰山和龙门山逆冲推覆作用的联合控制,四川盆地属于复合亚阶段的陆内造山前陆盆地,川西坳陷、川东北坳陷和川东南坳陷共具同一前陆隆起(川中隆起)。川西-龙门山盆山体系、川东北-大巴山盆山体系、川东-雪峰山盆山体系三者具有非同步发展和相互影响、相互制约的特点,四川盆地为复合前陆盆地。

(4)早、晚白垩世(130~90Ma),大巴山和雪峰山逆冲推覆构造活动的前缘可能已经到达/收敛双弧0构造带,导致/收敛双弧0构造变形定型,中上扬子对冲过渡带也在这一时期形成并定型(图4)。晚白垩世开始的燕山晚期-喜马拉雅期,四川盆地进入了沉积盖层的强烈褶皱和剥蚀改造阶段,仅在盆地边缘接受了少部分白垩系、古近系、新近系和第四系沉积(毛琼等,2006)。72~60M a雪峰山逆冲推覆构造活动继续向盆地递进扩展,导致了盆内川东北地区NE、NEE向构造的形成。之后随着印度板块与欧亚板块的碰撞拼合,因受青藏高原快速隆升的影响,喜马拉雅运动对四川盆地及其复合盆山体系的最终形成和定型起到了决定性的作用。喜马拉雅早期,川北、川东结束了陆相沉积开始进入风化剥蚀时期,NE、NEE向构造也最终定型并形成了四川盆地东南部的边缘雏形;而此时龙门山造山带造山活动也十分强烈,使得盆地西部产生广泛的盖层褶皱,形成了走向S N或NE的构造,并叠加在米苍山前缘近E W向构造上进行改造。新生界沉积范围也进一步萎缩至川西龙泉山以西,坳陷也由此南移至郫县-大邑一带(姚根顺等,2006)。值得注意的是,上白垩统和新生界地层局限在盆地的西南部,表现出典型的前陆盆地沉积特点,与龙门山南段的褶皱冲断构造在空间上也构成明显的对应关系(贾东等,2003),形成了一期新的川西-龙门山盆山体系。这个晚白垩纪-早第三纪时期的前陆盆地明显叠加在早期的晚三叠纪川西陆内前陆盆地之上,贾东等(2003)称之为再生前陆盆地。喜山早期40~ 30M a大巴山继续发生强烈的冲断隆升作用并向盆内扩展,在其前缘形成了N W向构造并叠加在先期形成的NE向构造上,形成了盆内川东北地区复杂的构造干涉景观(图4)。这些认识对四川盆地各主要构造带的形成给出了年代学的限定,有助于解决关于川东、川东北地区构造形成时期的争论(郭正吾等,1996;何建坤等,1997;王一刚,2001)。与此同时伴随着盆内NE、NNE、N W和S N向构造的最终定型,四川盆地与周缘各造山带组成的盆山体系也最终定型。之后进入喜马拉雅晚期受青藏高原约10 ~8Ma剧烈隆升运动和向东北扩展(来庆洲等, 2006)的影响,四川盆地及其周缘的造山带均转入以隆升剥蚀为主的构造改造阶段,四川盆地与周缘造山带组成的盆山体系也由先前的耦合状态逐渐向脱耦状态转变(刘树根等,2006),并呈持续的抬升状态直至现今。

3复合盆山体系的组成及其内涵

3.1复合盆山体系的组成

据前文的分析可知,四川盆地的形成、迁移、改造变形与周缘各造山带的形成、抬升、逆冲推进的过程密切相关,存在着耦合关系。四川盆地及其周缘造山带的盆山体系演化具有其特殊性,具体表现在多个造山带逆冲推覆的多期复合作用、多个盆山体系间的相互影响与叠加、盆地和多个山脉之间的相互转换和迁移、盆地与多个山脉间的物质与能量的转换和迁移,充分体现了/一盆多山0的盆山体系多级多期的盆山时空转换过程。区别于单一的造山带

和盆地组成的盆山体系,四川盆地这种受控于周缘多个造山带活动所形成的盆地与周缘多个造山带组成的盆山体系可称为复合盆山体系(co mposite ba 2si n 2mountai n syste m),周缘各造山带及其山前盆地组成的盆山体系则称为次一级盆山体系,按照系统论的观点可称为亚盆山体系或子盆山体系(basi n 2mounta i n subsyste m )。依据这一原则,在复合盆山体系的基础上便可以划分出川西盆地-龙门山造山带、川北盆地-米苍山造山带、川东北盆地-大巴山造山带、川东盆地-雪峰山造山带等多个次一级亚盆山体系(表2)。这些次一级的亚盆山体系是互相影响、互相叠加、互相干扰联合的,盆内NE 、NNE 、N W 、E W 向构造叠加与复合就显示了它们间的相互作用(图4)。需要指出的是,这些亚盆山体系两者之间也可以组成复合盆山体系,如米苍山-大巴山复合盆山体系、米苍山-龙门山复合盆山体系等;三

者之间也可以组成复合盆山体系,如龙门山-大巴山-雪峰山复合盆山体系等。

表2 四川盆地-周缘造山带复合盆山体系组成表Tab le 2 C o m position of th e co m posite ba sin 2m oun ta in

syste m i n S ichuan Ba si n

复合盆山体系

亚(子)盆山体系子系统四川盆地-周

缘造山带复合盆山体系

川西-龙门山盆山体系川北-米苍山盆山体系

川东北-大巴山盆山体系

川东-雪峰山盆山体系

,,

川西盆地子系统龙门山造山带子系统川北盆地子系统

米苍山造山带子系统

川东北盆地子系统

大巴山造山带子系统

川东盆地子系统

雪峰山造山带子系统

,,,

,

图4 四川盆地及其周缘主要构造带形成时序

1-印支期构造;2-燕山中期构造;3-对冲过渡带;4-燕山晚期构造;5-喜山期构造;6-深大断裂;7-断裂;8-褶皱

F ig .4 T i m e sequen ce for form a tion of th e m a i n tecton ic be lts i n S ichuan Ba si n a nd its ad jacent a rea s

四川盆地及其周边造山带组成的复合盆山体系是一种特殊类型的盆山体系,吴冲龙等(2006)将其定义为两个或两个以上单一盆山体系叠合或联合而成的复杂盆山体系。为了突出盆地与多个造山带的多期演化,笔者将其定义为:多个造山带多期活动互相影响、互相叠加、互相干扰联合所形成的多期复合盆地与周缘造山带所组成的一个有机联系的时空演化的统一体。其基本特征和内涵可归纳为3点:¹多个构造山系角度相交的逆冲推覆作用联合控制了山前盆地的多期次复合,形成了复合型前陆盆地,导致了盆地沉积中心的多次往复迁移;º由于不同的次一级亚盆山体系的变化与复合,造山逆冲推覆作用影响的强度因地区而不同,随时间而变化,具有盆山体系反复演变的复杂性特征;»时间演化上,多个造山带不同时期的同步或非同步的逆冲推覆作用,决定了前缘盆地及盆山过渡带复杂的构造变形特征和复杂的演化历史及其构造的相互叠加与复合。中国中西部及南方陆内构造活动强烈,盆地往往受多个造山带活动控制,复合盆山体系常见,可以有/四山一盆0、/三山一盆0、/两山一盆0、/三山两盆0等多种组合类型(吴冲龙等,2006)。加强多个盆山体系间的相互影响、叠加、干扰联合关系的研究具有重要的意义。四川盆地及其周缘造山带是一个典型的复合盆山体系区,对其结构构造和演化进行系统分析在一定程度上丰富了盆山体系及其耦合作用的复杂性认识,对于复杂形变区的动力学研究也具有重要的意义,也可以借鉴用于分析类似的多个方向陆内造山活动所形成的复合盆山体系的复杂变形特征和复杂盆山耦合演化历史。

4结论

(1)平面上,四川盆地盆山体系主要由四川盆地及其周缘的龙门山、米苍山、大巴山、江南-雪峰山冲断褶皱带和康滇冲断褶皱带组成。纵向上,由于3个区域性滑脱层的存在,构成了3个主要的构造变形层。盆山体系的构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性的特点。由于盆缘不同构造山系逆冲推覆作用的时序差异,在它们构造作用相会或相交的区域,可以形成构造叠加带或者构造过渡带。

(2)沉积学和年代学的分析认为中生代以来四川盆地及周缘造山带组成的盆山体系演化可划分为5个阶段:晚三叠世川西-龙门山盆山体系演化阶段;早中侏罗世川北-米苍山、川东北-大巴山盆山体系演化及其复合阶段;晚侏罗世-早白垩世川西-龙门山、川东北-大巴山和川东-雪峰山盆山体系演化及其复合阶段;晚白垩世开始的晚燕山-喜山早期四川复合盆山体系最终形成和定型阶段;喜山晚期复合盆山体系逐渐脱耦阶段。

(3)四川盆地及其周边造山带组成了一个/四山一盆0的复合盆山体系,并且次一级的亚盆山体系相互影响、叠加、联合,具有/一盆多山0、多级多期的盆山时空转换的特点,有3个方面的基本特征和内涵,这对于/中国式的陆内造山及盆地0而言具有普适性。这些认识在一定程度上丰富了盆山体系及其耦合作用的复杂性认识,对于复杂形变区的动力学研究也具有重要的意义。

致谢:论文研究过程中得到了中石化南方分公司和中南分公司的大力支持,在本文修改完成过程中,审稿专家马永生教授和刘树根教授提出了许多宝贵意见,在此一并表示衷心的感谢。

参考文献(R eferences):

蔡立国,刘和甫.1997.四川前陆-褶皱冲断带构造样式和特征.石油实验地质,19(2):115-120.

郭正吾,邓康龄,韩永辉.1996.四川盆地形成与演化.北京:地质出版社,70-200.

何登发,赵文智.1999.中国西北地区沉积盆地动力学演化与含油气系统旋回.北京:石油工业出版社,140-152.

何建坤,卢华复,张庆龙.1997.四川盆地东北缘含气藏构造分析.石油学报,18(3):7-12.

贾东,陈竹新,贾承造,魏国齐,李本亮,张惬,魏东涛,沈扬.

2003.龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育.高校地质学报,9(3):402-410.

来庆洲,丁林,王宏伟,岳雅慧,蔡福龙.2006.青藏高原东部边界扩展过程的磷灰石裂变径迹热历史制约.中国科学(D辑),36(9):785-796.

乐光禹.1998.大巴山造山带及其前陆盆地的构造特征和构造演化.矿物岩石,18(增刊):9-15.

李德威.2005.地球系统动力学纲要.大地构造与成矿学,29

(3):285-294.

李勇,曾允孚.1995.龙门山逆冲推覆作用的地层标识.成都理工学院学报,22(2):1-10.

李勇.1998.论龙门山前陆盆地与龙门山造山带的耦合作用.

矿物岩石地球化学通报,17(2):77-81.

李智武,刘树根,罗玉宏,刘顺,徐国强.2006.南大巴山前陆冲断带构造样式及变形机制分析.大地构造与成矿学,

30(3):294-304.

李忠,刘少峰,张金芳,王清晨.2003.燕山典型盆地充填序列

及迁移对中生代构造转折的响应.中国科学(D 辑),33(10):931-940.

刘和甫,梁慧社.1994.川西龙门山冲断系构造样式与前陆盆

地演化.地质学报,68(2):101-118.

刘树根,李智武,刘顺,罗玉宏,徐国强,戴国汗,龚昌明,雍自

权.2006.大巴山前陆盆地-冲断带的形成演化.北京:地质出版社,1-221.

刘树根,罗志立,赵锡奎,徐国盛,王国芝,张成江.2003.中国

西部盆山系统的耦合关系及其动力学模式.地质学报,77(2):177-186.

刘树根,赵锡奎,罗志立,徐国盛,王国芝,W il so n C J L ,Arne

D .2001.龙门山造山带-川西前陆盆地系统构造事件研究.成都理工学院学报,28(3):221-230.

刘树根.1993.龙门山冲断带与川西前陆盆地的形成演化.成

都:成都科技大学出版社,1-60.

马永生,郭旭升,郭彤楼,黄锐,蔡勋育,李国雄.2005.四川盆

地普光大型气田的发现与勘探启示.地质论评,51(4):477-480.

毛琼,邹光富,张洪茂,金辉,黄海波.2006.四川盆地动力学

演化与油气前景探讨.天然气工业,26(11):7-10.沈传波.2006.川东北-大巴山地区中、新生代盆山体系与海

相油气成藏作用(博士论文).中国地质大学(武汉),1-90.

汪泽成,赵文智,.2002.四川盆地构造层序与天然气勘

探.北京:地质出版社,1-95.

王一刚.2001.四川盆地东北兴组-飞仙关组气藏成藏

条件研究及勘探目标评价.北京:石油工业出版社,43-65.

吴冲龙,杜远生,梅廉夫,周江羽,孔春芳.2006.中国南方印

支-燕山期复合盆山体系与盆地原型改造.石油与天然气地质,27(3):305-315.

吴根耀,马力.2004./盆0/山0耦合和脱耦:进展,现状和努

力方向.大地构造与成矿学,28(1):81-97.

吴世祥,汤良杰,马永生,郭彤楼,黄仁春,程胜辉,李儒峰,陈

梅涛.2006.四川盆地米仓山前陆冲断带成藏条件分析.地质学报,80(3):337-343.

许效松,刘宝君,徐强.1997.中国西部大型盆地分析及动力

学.北京:地质出版社,1-60.

姚根顺,李大成,卢文忠,徐政语.2006.四川叠合盆地盆山耦

合特征分析.大地构造与成矿学,30(4):435-444.翟光明,宋建国,靳久强.2002.板块构造演化与含油气盆地

形成和评价.北京:石油工业出版社,393-404.

张国伟,董云鹏,姚安平.2002.关于中国动力学与造山

带研究的几点思考.中国地质,29(1):7-13.

朱志澄.1995.逆冲推覆构造研究进展和今后探索趋向.地学

前缘,2(1-2):51-58.

B rent A

C ,B runo C V and David V W.2003.Dup l ex style and

triangl e zone for m a tion :

i nsig hts fro m physical m o de li ng .

Journa l o f Structura l Geology ,25:1623-14.

C loeti ng h S ,F ernandez M and M unoz J A .1997.Struct ura l

co n trol on sed i m enta ry bas i n evol utio n :i n troductio n .Tec 2to no physics ,282:10-18.

C loeti ng h S ,M a rzo M and Munoz J A V erges .2003.Tecton i cs

of sedi m en tary basins :fro m crusta l struct ure to basin fil.l Tect ono physics ,340:1-135.

D i ckinso n W R and Suczek C A.1979.P late tecton i c and sand 2

sto ne co m positi ons .A A P G ,63:21-2182.

D i ckinso n W R.,Beard L S and Brakenr i dge G R.1983.P rov 2

enance of Nort h A m er i can Phanerozoi c sandsto nes i n re l a 2tio n to tectonic setti ng .B ulletin Geol ogica l Societ y o f A m er i 2ca ,94:222-235.

H a tcher R D .2004.P rope rti es of thrusts and upper bounds f or

the wize of t hrust sheets .In :M cC lay K R (ed).Thrust tecto n i cs &hydrocarbon syste m s .A A P GM e m oir ,82:667.M cC lay K R.2004.Thrust tecton i cs and hydroca rbon system s .

A A PG M e moir ,82:1-667.

M itra S .1986.Duplex structures and i m bricate thrust system s :

Geo m etry ,structura l positi on ,and hydroca rbon potentia.l A A PG Bulletin ,70:1087-1112.

M itra S .1990.F au lt 2propagatio n folds :geo me try ,kinem ati c e 2

vol uti on and hydrocarbo n traps .A A P G Bulletin ,74:921-945.

Qu i n l an G .,W alsh J and SassiW.1983.R elati onship bet ween

deeper lithosphe ric processes and near 2surface tectonics of bas i ns .Tectono physics ,226:217-225.

Sha w JH,Connors C and Suppe J .2003.Se i s m i c i nterpreta ti on

of contracti ona l fau lt 2re l a ted folds )an AAPG se i s m ic at 2

l as .A A P G Draft 7,1-155.

Suppe J .1983.Geo me try and k i ne m atics of f au lt 2bend f oldi ng .

A m er J o ur of Sci ,283:8-721.

Suppe J and M ed wedeff D A .1984.F au lt 2propagati on f oldi ng .

Geologica l Society of A m erica Bulleti n,16:670.

Suppe J ,Chou G T and H oo k S C.1992.R ates of fol d i ng and

fau lting de ter m i ned fro m gro wth strata .In :M cC lay K R

(ed).Thrust tecto n ics .London :Chap m an and H al,l 105

-121.

AND ITS ADJACENT AREAS

S HEN Chuanbo1,M E I L ian fu1,2,XU Z henp ing3and TANG J iguang1

(1.F acult y of Ea rth Res ources,China Universit y of Geoscie nces,Wuhan,HB430074,Ch i n a;2.K e y Labora tor y of Theory and Tec hnology for P etroleu m Explora tion and D e velop m e nt in HubeiP rovince,Wuhan,HB430074,China;

3.Tari m P etrole um Explora tion Bure au,C NPC,Kue rle,XJ841000,Ch i n a)

Abstr act:Basi n2mountai n syste m is one of the fronti e r research fields i n the study of continental geodyna m ics. Four orogenic belts occur around and are coupled w it h Sichuan basin.Theref ore,analysis of the arc h itecture and tectonic evolution of the basin2mounta i n syste m in Sichuan Basi n and its adjacent areas would be very i m portant to gai n a deeper understand i n g of t h e tecton ic f ra me wor k of and petroleum reservoir d istri b uti o n i n Sichuan basi n. Based on the resu lts of interpretation of se is m ic profiles,evoluti o n of depositi o n and analysis of clastic rock charac2 teristics,ES R,K2Ar and Rb2Sr isotop ic dati n g and fission track ther m ochr onology ana lysis,ne w progresses were made i n understand i n g the architecture,tecton ic def or m ati o n and evolution of the basi n2moun tain syste m i n Sichuan Basi n and its ad j a cent areas in th i s paper.The tecton ic de f or m ation of the basi n2moun tain syste m sho ws characteris2 tics of proceed i n g i n z ones,seg men ts or layers.The authors put f or w ard i n this paper the ne w concept"co mposite basi n2mounta i n syste m

K eyword s:basi n2mountain syste m;tectonic evolution;Sichuan Basi n;or ogenic bel;t depositi o n

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